1. Vuelco de la turbina
1. Método de vuelco de la turbina de vapor:
Utilice la válvula de vapor principal o la puerta de derivación de la válvula de vapor principal eléctrica para volcar la puerta de ajuste. Se puede abrir completamente, el vapor entra por todas partes y la turbina se calienta de manera uniforme. Este método tiene muchas ventajas, por lo que generalmente se usa para rotación. Sin embargo, cuando la válvula de vapor principal se utiliza para avanzar, la línea de la válvula se sale fácilmente en el estado de estrangulamiento y no es fácil controlar la velocidad de rotación de la turbina. El uso de la válvula de ajuste para la rotación rápida puede causar fácilmente un calentamiento desigual de la turbina debido a la entrada parcial de vapor, provocando grietas en las paredes laterales de las boquillas adyacentes.
2. La forma de intercambio de calor del vapor a la turbina de vapor:
Hay dos formas de transferencia de calor del vapor a la superficie de las partes metálicas de turbina de vapor: cuando la temperatura del metal es baja. A la temperatura de saturación del vapor, el calor se transfiere a la superficie del metal en forma de calor de condensación. Cuando se libera calor de condensación, el intercambio de calor se logra condensando vapor y liberando calor latente de vaporización, por lo que su coeficiente de liberación de calor es generalmente grande. Hay dos formas de liberación de calor por condensación: el vapor se condensa sobre la superficie del metal para formar una película de agua, y luego el calor latente de vaporización liberado cuando el vapor se condensa se transfiere a la superficie del metal a través de la película de agua. . Así es como el vapor libera calor a la superficie interna del cilindro en la etapa inicial del arranque en frío. Cuando el vapor se condensa y libera calor sobre la superficie del metal sin formar una película de agua, este método de condensación se llama condensación por perlas. En la etapa inicial del arranque en frío, debido a la fuerza centrífuga de rotación, el calor liberado por el vapor en la superficie del rotor es una condensación en forma de perlas. Cuando la temperatura de la superficie del metal es igual o mayor que la temperatura de saturación del vapor, el calor se transfiere a la superficie del metal por convección y liberación de calor.
3. La formación de la película de aceite lubricante y los requisitos de temperatura del aceite:
La apertura del casquillo del cojinete es ligeramente mayor que la del muñón. Cuando está parado, el muñón es. ubicado en la parte inferior del casquillo del cojinete y está directamente en contacto con el casquillo del casquillo. El contacto superficial crea un espacio en forma de cuña entre el casquillo del cojinete y el muñón. Cuando el rotor comienza a girar, hay fricción directa entre el muñón y el casquillo del cojinete. Sin embargo, a medida que gira el muñón, el aceite lubricante se adhiere a la superficie del eje debido a su viscosidad y se introduce en el espacio en forma de cuña entre el muñón y el casquillo del cojinete. A medida que aumenta la velocidad, aumenta la cantidad de aceite que ingresa. Dado que el área de salida del flujo de aceite en el espacio en cuña continúa disminuyendo, la presión del aceite continúa aumentando cuando esta presión aumenta lo suficiente como para equilibrar todas las fuerzas ejercidas. El rotor sobre el casquillo del cojinete, el muñón es sostenido por la película de aceite y gira suspendido sobre la película de aceite, evitando así la fricción directa del metal y estableciendo una fricción líquida. Cuando la velocidad de rotación es baja, la temperatura del aceite se ajusta baja para aumentar la viscosidad del aceite lubricante y facilitar el establecimiento de una película de aceite. Cuando la velocidad de rotación es alta, se debe aumentar la temperatura del aceite para aumentar la rigidez de la película de aceite y evitar la oscilación de la película de aceite.
2. Calentamiento de la turbina de vapor
1. El propósito de iniciar el calentamiento de la turbina de vapor:
La turbina de vapor mantiene el funcionamiento a A cierta velocidad, el vapor pasa a través de la turbina hasta el rotor y el cilindro se calienta y expande uniformemente, lo que hace que el rotor se enderece lentamente debido a una ligera flexión después del apagado. Al mismo tiempo, la turbina de vapor se calienta para expandir completamente el cilindro y evitar que el rotor se expanda demasiado rápido, lo que provoca que aumente la expansión diferencial del rotor de la turbina de vapor y el cilindro, provocando fricción entre las partes estáticas y estáticas del turbina de vapor y provocando vibraciones en la turbina. El calentamiento a velocidad media de la turbina de vapor hace que la temperatura interna del metal del orificio central del rotor de la turbina de vapor sea mayor que la temperatura de transición frágil.
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2. ¿Por qué debemos prestar atención a la vibración de la unidad durante el calentamiento a velocidad media?:
Al arrancar una unidad grande, La vibración ocurre principalmente en el calentamiento a velocidad media. Antes y después de la etapa de aceleración, especialmente al pasar por la velocidad crítica, la vibración de la unidad aumentará significativamente. En esta etapa, si la vibración es grande, lo más probable es que cause fricción entre las partes dinámicas y estáticas, desgaste del sello de vapor y flexión del rotor. Una vez que el rotor se dobla, la vibración será cada vez mayor. Cuanto mayor sea la vibración, mayor será la fricción. Un círculo vicioso de este tipo puede provocar fácilmente una deformación permanente y una flexión del rotor, provocando graves daños al equipo. Por lo tanto, se requiere que si se produce una vibración importante durante el proceso de calentamiento o aceleración, la unidad se dispare y se detenga inmediatamente, y se gire el eje recto para eliminar la causa de la vibración antes de reiniciar la unidad.
3. ¿Por qué es necesario drenar el cilindro durante el arranque?
Durante el proceso de arranque de la turbina de vapor, la temperatura del metal del cilindro es baja aunque la temperatura del. El vapor principal que ingresa a la turbina y la temperatura del vapor de recalentamiento son más bajas, pero mucho más altas que la temperatura de la pared del cilindro. La diferencia de temperatura entre el vapor y el cilindro supera los 200 ℃. En la etapa inicial de calentamiento, el vapor se condensa y libera calor en el cilindro, produciendo una gran cantidad de agua de condensación. Cuando la temperatura de la pared interior del cilindro y la tubería de vapor alcanza la temperatura de saturación bajo presión, el calor de condensación. El proceso finaliza y la cantidad de hidrofobicidad de la condensación se reduce significativamente. Durante el proceso de apagado, los parámetros del vapor disminuyen gradualmente, especialmente el parámetro de apagado deslizante, después de que el vapor haya realizado el trabajo en las etapas anteriores. Hay vapor húmedo en el vapor, que se lanza alrededor del cilindro bajo la acción de la fuerza centrífuga. Cuanto menor es la carga, mayor es el contenido de humedad del vapor. Además, después de apagar la turbina de vapor, todavía queda mucho vapor residual en el cilindro y en las tuberías de vapor que se condensa en agua. La presencia de agua estancada provocará erosión hídrica de las palas de la turbina, vibración de la unidad, diferencia de temperatura en el cilindro inferior y corrosión del interior del cilindro. Por lo tanto, cuando se arranca o se detiene la turbina de vapor, se interrumpe el drenaje de agua. Es necesario reforzar el cuerpo de la turbina de vapor y las tuberías de vapor.
4. Ventajas del arranque aleatorio de calentadores de alta y baja presión:
El arranque aleatorio de calentadores de alta y baja presión puede hacer que los calentadores se calienten de manera uniforme, lo que Es útil para evitar fugas en las aberturas de expansión de las tuberías de cobre. Es útil para prevenir la deformación de las bridas causada por un gran estrés térmico: para turbinas de vapor. Dado que el tubo de extracción conectado al calentador está conectado desde el cilindro inferior, el calentador se inicia aleatoriamente, lo que aumenta el punto de deshidratación del cilindro y reduce la diferencia de temperatura entre los cilindros superior e inferior. Además, también puede simplificar el funcionamiento de unidades paralelas.
3. Carga inicial de la turbina de vapor conectada a la red
1. La diferencia entre conmutación de válvulas en estado frío, estado cálido, estado caliente y estado extremadamente caliente:
Porque nuestra fábrica el método de ajuste de carga de la turbina es el ajuste de la boquilla. Por lo tanto, la Unidad 1/2 utiliza la válvula de vapor principal para conectarse a la red cuando arranca en los estados frío, tibio y caliente después del calentamiento de carga inicial. Se completa la turbina, se cambia la válvula, de modo que el rotor de la turbina y la boquilla se calientan uniformemente para evitar un estrés térmico excesivo.
Dado que las temperaturas del rotor y la boquilla de la turbina de vapor son relativamente altas cuando se arranca en un estado extremadamente caliente, la unidad No. 1/2 de nuestra planta primero realiza el cambio de válvula cuando se arranca en un estado extremadamente caliente, y luego la unidad está conectada a la red. La carga se puede aumentar rápidamente detrás de la red.
La unidad 3 de nuestra planta tiene una función de entrada de vapor de círculo completo, por lo que el método de entrada de vapor de círculo completo se puede utilizar al arrancar en estados frío, tibio y caliente. La válvula se cambia primero y luego. conectado a la red para calentar la máquina.
2. ¿Por qué se realiza el calentamiento de carga inicial después de conectar la turbina de vapor a la red?
Después de arrancar la turbina de vapor, aunque ha pasado por un calentamiento a velocidad media de 2350 RPM, dado que el caudal de vapor principal es pequeño durante la rotación rápida, el caudal de vapor en la turbina de vapor también es pequeño, por lo que la cantidad de calentamiento del vapor principal al vapor El rotor de la turbina es muy pequeño, la temperatura interna del metal del rotor de la turbina de vapor es todavía muy baja y la tensión térmica del rotor de la turbina de vapor es muy grande. Cuando la turbina de vapor se conecta a la red y se carga inicialmente, a medida que aumenta el flujo de vapor principal, la temperatura interna del metal del rotor de la turbina de vapor aumenta rápidamente, lo que reduce el estrés térmico y prepara la turbina de vapor para el aumento de carga.
4. La influencia de los parámetros del vapor en la turbina de vapor durante el funcionamiento normal
1. La influencia de la presión principal del vapor en el funcionamiento de la unidad:
Después de que aumenta la presión del vapor principal, aumenta la caída de entalpía útil total y aumenta la capacidad de trabajo del vapor. Por lo tanto, si la carga original permanece sin cambios, se puede reducir el caudal de vapor. Es beneficioso para el funcionamiento económico de la unidad. Sin embargo, la humedad del vapor en las últimas etapas aumentará, lo que es especialmente perjudicial para el trabajo de las aspas de la etapa final. Para la etapa de regulación, la condición de trabajo más peligrosa es cuando la primera válvula reguladora está completamente abierta. En este momento, la presión inicial aumenta y la caída de entalpía y el caudal de la etapa de regulación aumentan. pero funciona bajo carga nominal. Cuando la entalpía de la etapa de ajuste no es máxima, el riesgo generalmente no es grande. Si la presión del vapor principal aumenta sin exceder el límite, la unidad opera bajo carga nominal, y siempre que la humedad del vapor errante de la etapa final no exceda el rango permitido, la etapa de regulación puede considerar que no hay peligro, pero el vapor principal La presión no se puede aumentar a voluntad.
La presión del vapor principal es demasiado alta y la caída de entalpía de la etapa de regulación es demasiado grande, lo que dañará la boquilla y las aspas con el tiempo. Además, la presión del vapor principal aumenta más allá del límite, la humedad del vapor en las últimas aspas. aumenta considerablemente y los pasajes de las aspas se erosionan. Si la presión del vapor fresco aumenta demasiado, también provocará un aumento en la tensión de los componentes que soportan presión, como las tuberías guía de vapor, las cámaras de vapor y las válvulas de vapor, lo que provocará una mayor tensión. una cierta amenaza para el funcionamiento seguro de la unidad.
2. El impacto de la reducción de la presión del vapor principal en el funcionamiento de la turbina de vapor:
Si la temperatura del vapor vivo y otras condiciones operativas permanecen sin cambios y la presión del vapor vivo cae, la carga disminuir. Si la carga se mantiene constante, el caudal de vapor aumenta. Cuando la presión del vapor fresco disminuye, la caída de entalpía del sistema de regulación disminuye y el grado de reacción aumenta. Sin embargo, la caída de entalpía de la etapa final aumenta y el grado de reacción disminuye. No hay mucho cambio en el empuje axial total de. la unidad, o el cambio no es obvio, y la presión del vapor fresco disminuye. El consumo de vapor del motor aumenta y la economía disminuye. Cuando la presión del vapor fresco disminuye mucho, se debe mantener la carga nominal para que el flujo supere la etapa final. capacidad de flujo, lo que aumentará la tensión de la pala y la fuerza axial, por lo que la carga debe ser limitada.
3. El impacto de la temperatura excesiva del vapor principal en la turbina de vapor:
Cuando el fabricante diseña la turbina de vapor, el cilindro, la partición y el rotor. y otros componentes se basan en Los parámetros del vapor se determinan seleccionando acero. Un cierto tipo de acero tiene una cierta temperatura de funcionamiento máxima permitida por debajo de esta temperatura, tiene ciertas propiedades mecánicas. Inevitablemente provocará el deterioro de las propiedades mecánicas del metal, la resistencia disminuirá y la fragilidad aumentará, lo que provocará una deformación por fluencia del cilindro, aflojamiento del manguito del impulsor de la bomba y vibración o fricción dinámica y estática durante el funcionamiento de la turbina. . En casos graves, el equipo puede dañarse, por lo que no se permite que la turbina de vapor funcione a temperatura excesiva durante el funcionamiento.
4. El impacto de la reducción de la temperatura del vapor principal en el funcionamiento de la turbina de vapor:
Cuando la presión del vapor vivo y otras condiciones permanecen sin cambios, la temperatura del vapor vivo disminuye y la eficiencia térmica del ciclo disminuye Si la carga se mantiene constante, si cambia, el caudal de vapor aumentará y la pérdida de humedad de la turbina de vapor aumentará, lo que reducirá la eficiencia interna de la turbina. Reducir la temperatura del vapor fresco también reducirá la caída de entalpía de todas las etapas excepto la primera etapa y aumentará el grado de reacción. El empuje axial del rotor aumenta. Es perjudicial para la seguridad de la turbina. Una caída brusca de la temperatura del vapor fresco puede provocar un choque de agua en la turbina de vapor, lo que supone una grave amenaza para el funcionamiento seguro de la turbina de vapor.
5. Monitoreo de los parámetros de la turbina de vapor
1. ¿Por qué la temperatura del vapor de escape debe ser inferior a 80°C durante el funcionamiento normal?:
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Durante el funcionamiento normal de la turbina de vapor, el flujo de vapor es grande y el vapor de escape está en un estado saturado. Si la temperatura del vapor de escape aumenta, la presión del vapor de escape también aumenta. La carga de calor por unidad de área de. el condensador aumenta y el vacío disminuirá. El tubo de expansión de cobre del condensador también puede estar flojo y tener fugas, por lo que la temperatura del vapor de escape debe controlarse por debajo de 65 °C. Al mismo tiempo, la temperatura de escape de la turbina aumenta, el flujo de vapor principal aumenta cuando el vacío disminuye, el empuje axial de la turbina aumenta y la eficiencia de la turbina disminuye.
2. ¿Qué es la expansión diferencial? ¿Qué indica la posición positiva y negativa de la expansión diferencial?
Cuando la turbina de vapor arranca o se detiene, tanto el cilindro como el rotor se expanden cuando se calientan. y encoge cuando se enfría. Debido a la diferencia de masa entre cilindro y rotor. Bajo diferentes condiciones de calentamiento, el rotor se expande y contrae más rápido que el cilindro. La diferencia en la expansión axial entre el rotor y el cilindro se llama expansión diferencial. Cuando la expansión diferencial es positiva, significa que la expansión axial del rotor es mayor que la expansión del cilindro; cuando la expansión diferencial es negativa, significa que la expansión axial del rotor es menor que la expansión del cilindro. ?Cuando se pone en marcha la turbina de vapor, el rotor se calienta rápidamente y generalmente es positivo; cuando se detiene la turbina de vapor o se elimina la carga, es más probable que la expansión diferencial sea negativa;
3. Factores que afectan la expansión diferencial:
(1) Al arrancar la unidad, los dispositivos de calentamiento del cilindro y la brida no se utilizan correctamente y el volumen de vapor de calentamiento es demasiado grande. o demasiado pequeño.
(2) Durante el proceso de calentamiento, la velocidad de calentamiento es demasiado rápida o el tiempo de calentamiento es demasiado corto
(3) Durante el apagado normal o el apagado de parámetros deslizantes, la temperatura del vapor baja demasiado rápido
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(4) La velocidad de aumento de carga es demasiado rápida.
(5) Después del deslastre de carga, el tiempo de funcionamiento sin carga o con carga baja es demasiado largo.
(6) Se produce impacto de agua en la turbina de vapor.
(7) Durante el funcionamiento normal, los parámetros del vapor cambian demasiado rápido
4. Causas y desventajas del ensuciamiento de la turbina:
Contiene diversas impurezas Después de que ingresa el vapor sobrecalentado En la turbina de vapor, la presión y la temperatura disminuyen debido al trabajo realizado, y la solubilidad de los compuestos de sodio y del ácido silícico en el vapor disminuye a medida que disminuye la presión. Cuando el arrastre de una de las sustancias es mayor que su solubilidad en el vapor, la sustancia se descarga como sólido. Depositado en la parte de flujo del vapor. Después de que se obstruye la parte de flujo pasante de la turbina de vapor, (1) se reduce la eficiencia de la turbina de vapor, (2) aumenta la caída de presión del flujo de vapor a través del deflector y las palas, y el grado de reacción de las palas aumenta, lo que provoca que el deflector y el cojinete de empuje se sobrecarguen. ( 3) Las incrustaciones de sal se adhieren al vástago de la puerta de la válvula de vapor principal, lo que provoca que el vástago de la puerta se atasque.
6. Ajuste de carga de la turbina de vapor
1. Método de ajuste de carga de la turbina de vapor:
(1) Ajuste del acelerador: El El vapor principal pasa a través de una o varias válvulas que se abren y cierran simultáneamente y luego ingresa a la turbina.
(2) Ajuste de la boquilla: cuando cambia la carga, se abren o cierran varias válvulas reguladoras en secuencia y se cambia el área de flujo de la etapa reguladora para controlar el flujo de vapor que ingresa a la turbina.
(3) Ajuste de presión deslizante: la apertura de la válvula de la turbina de vapor permanece sin cambios, y el flujo de vapor que ingresa a la turbina de vapor y la carga de la turbina de vapor se ajustan ajustando la presión del vapor principal.
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2. Ventajas y desventajas de cada método de ajuste:
(1) Ajuste del acelerador: El La estructura del dispositivo de ajuste es relativamente simple. No hay etapa de ajuste. ¿La estructura es simple? El costo de fabricación es bajo, pero en algunos casos bajo carga, la eficiencia es baja debido a las pérdidas por estrangulamiento.
(2) Ajuste de la boquilla: el mecanismo de control de la puerta de ajuste de la boquilla es relativamente complejo y no favorece el mantenimiento. Sin embargo, bajo carga parcial, solo algunas de las puertas de ajuste tienen pérdidas de estrangulamiento y otras de ajuste. Las puertas están completamente abiertas, por lo que la eficiencia económica es alta.
(3) Ajuste de la presión deslizante: generalmente, durante la operación de presión deslizante, la apertura de la puerta se ajusta a la posición completamente abierta y no hay pérdida de estrangulamiento. Sin embargo, debido a la disminución de la presión del vapor principal, la capacidad operativa del vapor disminuye, lo que reduce la eficiencia de la turbina de vapor, pero favorece el rápido aumento y disminución de la carga de la turbina de vapor.
3. ¿Por qué no se debe poner la carga de la turbina de vapor en control coordinado cuando la carga es inferior al 30 %
debido a la carga de DEH? de las unidades de 1 y 2U de nuestra planta en la turbina de vapor. El control tiene dos modos de ajuste por retroalimentación: control de presión de la etapa de regulación y control de potencia. Cuando la carga de la turbina es inferior al 30% de la carga, la presión de la etapa de regulación no puede reflejar con precisión la entrada de vapor de la turbina, por lo que no se puede utilizar como retroalimentación para la regulación de la carga de la turbina. En este momento, los DEH de 1 y 2U adoptan el modo de control de potencia. Dado que el MCS también utiliza la potencia de la turbina de vapor como retroalimentación para el ajuste de la turbina de vapor, la desviación de los instrumentos de potencia del MCS y el DEH provocará sacudidas frecuentes. el comando de ajuste de la turbina de vapor y provocar un mal funcionamiento de la turbina de vapor. La regulación es inestable, por lo que el control de presión de la etapa de regulación debe ponerse en DEH y, después de cortar el control de energía, se debe encender el control MCS.
4. ¿Por qué no se debe poner en control coordinado la carga de la turbina de vapor cuando la carga es inferior al 30%?
Dado que el DEH de las unidades de 1 y 2U de nuestra planta tiene Regulación del control de presión de la etapa y control de potencia para el control de carga de la turbina de vapor. Controla el método de ajuste de retroalimentación bidireccional. Cuando la carga de la turbina es inferior al 30% de la carga, la presión de la etapa de regulación no puede reflejar con precisión la entrada de vapor de la turbina, por lo que no se puede utilizar como retroalimentación para la regulación de la carga de la turbina. En este momento, los DEH de 1 y 2U adoptan el modo de control de potencia. Dado que el MCS también utiliza la potencia de la turbina de vapor como retroalimentación para el ajuste de la turbina de vapor, la desviación de los instrumentos de potencia del MCS y el DEH provocará sacudidas frecuentes. el comando de ajuste de la turbina de vapor y provocar un mal funcionamiento de la turbina de vapor. La regulación es inestable, por lo que el control de presión de la etapa de regulación debe ponerse en DEH y, después de cortar el control de energía, se debe encender el control MCS.
5. ¿Por qué no se debe poner en control coordinado la carga de la turbina de vapor cuando la carga es inferior al 30%?
Dado que el DEH de las unidades de 1 y 2U de nuestra planta tiene Regulación del control de presión de la etapa y control de potencia para el control de carga de la turbina de vapor. Controla el método de ajuste de retroalimentación bidireccional. Cuando la carga de la turbina es inferior al 30% de la carga, la presión de la etapa de regulación no puede reflejar con precisión la entrada de vapor de la turbina, por lo que no se puede utilizar como retroalimentación para la regulación de la carga de la turbina. En este momento, los DEH de 1 y 2U adoptan el modo de control de potencia. Dado que el MCS también utiliza la potencia de la turbina de vapor como retroalimentación para el ajuste de la turbina de vapor, la desviación de los instrumentos de potencia del MCS y el DEH provocará sacudidas frecuentes. el comando de ajuste de la turbina de vapor y provocar un mal funcionamiento de la turbina de vapor. La regulación es inestable, por lo que el control de presión de la etapa de regulación debe ponerse en DEH y, después de cortar el control de energía, se debe encender el control MCS.